在高速公路扩建工程中,拓宽后预应力混凝土连续箱梁桥新旧箱梁之间产生的相互作用以及对既有箱梁结构应力状态的影响一直是一个急需解决的问题,因为既有箱梁结构的受力状态是符合原有设计条件的,但是与新建箱梁之间的相互作用将对既有箱梁结构的受力状态造成不可逆转的影响,既有有利的方面,也有不利的因素。本文利用有限元方法对新旧箱梁之间产生的相互作用以及对既有箱梁结构应力状态的影响规律展开较系统的研究,研究成果可供预应力混凝土箱梁桥的横向拓宽设计提供参考价值。本文依托淮江高速公路盐邵河大桥拓宽工程为研究背景,对该桥拓宽后新旧箱梁结构的横向受力状态特别是拼接部位的受力性能进行了系统的分析研究,并针对拓宽后箱梁结构的横向内力计算,提出了简化的弹性支承框架计算方法。论文借助计算机软件进行结构分析。利用Midas FEA建立全桥结构实体有限元模型,对拓宽前后的桥梁在荷载作用下的横向应力及分布特点进行研究。分析中考虑的荷载工况包括:新旧箱梁收缩徐变差异作用、新桥基础工后沉降差作用、活载作用以及温度梯度作用。利用MidasCivil分别建立了结构梁格法模型及弹性支承框架法模型,对弹性支承框架分析法中的弹性支承刚度以及弹性支承框架分析法用于分析拼接拓宽后桥梁的横向内力的适用性进行了分析和讨论。研究结果表明,拓宽后的箱梁桥在恒载(自重+预应力+收缩徐变)作用下拼接段和新老翼缘板衔接位置都会出现应力集中现象。基础沉降产生的横向应力在横向上主要位于拼接段及两侧翼缘板上。车道荷载偏载作用下应力最大值一般出现在新旧桥拼接部位以及旧桥顶底板。梯度温度作用下旧桥内侧翼缘板会出现较大的横向应力增幅。弹性支承框架法在进行初步设计时可以作为一种简化的计算方法为桥梁拓宽设计提供参考。